[发明专利]基于回波上升段峰值拟合和基于回波能量点定位的气体超声波流量计信号处理方法

摘要

基于回波上升段峰值拟合的气体超声波流量计信号处理方法，首先根据拟合峰值范围，在回波信号的上升阶段，选取若干个峰值点；对各峰值点进行最小二乘拟合，得到特征直线；将该直线与横轴采样点的交点作为特征点，确定超声波信号的顺流、逆流传播时间，并计算气体流量。基于回波能量点定位的气体超声波流量计信号处理方法，首先以定位能量点的能量值作为基准，找到四个最邻近的峰值能量点进行直线拟合；再找出拟合直线上该能量值对应的能量点作为特征点，确定超声波信号的顺流、逆流传播时间，并计算气体流量。

主权项

1.基于回波上升段峰值拟合的气体超声波流量计信号处理方法，通过分析回波信号包络线的变化规律，建立回波信号上升段包络曲线的数学模型，得出拟合峰值点的范围，找到一个稳定的特征点，确定超声波信号顺流、逆流的传播时间，进而计算气体流量；其特征在于：该方法的具体的步骤为：第一步：采用四阶巴特沃斯带通滤波器构成零相位滤波器，对采集的一组回波信号数据进行实时的带通滤波处理，通带范围为120kHz～280kHz；所述的零相位滤波器，即是将回波信号数据顺序、反序通过四阶巴特沃斯带通滤波器，得到滤波前后无相位差的回波信号；第二步：根据确定的阈值范围Ymin～Ymax，找出回波信号上升阶段的N个峰值点；若设第k(k＝1,2,…,N)个峰值点坐标为(xk,yk)，则可计算出拟合直线斜率参数A；再计算出拟合直线截距参数B；式中，分别表示N个峰值点横坐标和纵坐标的平均值；得到拟合直线y＝Ax+B；第三步：得到该直线与横轴采样点(对应于时间)的交点该交点即为回波信号的特征点，根据该特征点即可计算超声波的顺流、逆流传播时间，进而计算气体流量。